基于表型与分子数据的斑茅核心种质构建

斑茅(Saccharum arundinaceum L.)是重要的"甘蔗复合群"野生资源,在我国分布广泛,但目前尚未在遗传育种研究中得到很好的利用。本研究以国家甘蔗种质资源圃保存的来自全国9省区的147份斑茅无性系为原始种质,首先基于表型数据筛选58份材料构建了斑茅初级核心种质,然后基于SSR和AFLP分子标记数据筛选16份材料构建斑茅微核心种质,分别占原始种质的39.46%和10.88%。通过表型与分子遗传多样性参数的比较分析,验证了斑茅核心种质具有较好代表性。最后对甘蔗种质资源和遗传育种研究中斑茅核心种质的构建方法和利用策略等问题进行了探讨,以期为"甘蔗复合群"野生类群核心种质的构建及创新利用提供参考,促进资源研究工作重心由数量保存型向创新利用型转变。     

基于表型及经济性状构建蒜头果初选核心种质

为尽快明确天然林中蒜头果种质资源收集保存的策略和目标,本研究基于21个表型及经济性状,构建蒜头果核心种质,明确了建立蒜头果育种和保存群体的目标材料,为其资源保育提供依据。在系统聚类和优先取样法的基础上,分别利用遗传多样性法、比例法和对数法,设定10%、20%和30%3种取样比例,产生7种构建策略;采用8个参数评价7种策略构建的核心种质,得到参数最优的核心种质;采用4重方法验证核心种质的有效性和代表性。结果表明,(1)“优先取样法+遗传多样性法+30%取样比例”形成的核心种质,8个评价参数最优,核心种质包含28个样本,取样比例为28.87%。(2)4种验证方法均表明,构建的核心种质具有较好的代表性。多样性指数的t检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的多样性指数差异均不显著(0.05);符合率检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的均值、极大值、极小值和多样性指数的符合率均在80%以上;主成分检验表明,核心种质与原种质具有相近的特征值、贡献率和累计贡献率;核心种质与原种质的样品分布表明,两者具有相似的分布结构。研究认为,构建的蒜头果核心种质具备代表性、有效性和实用性等特征,可作为蒜头果种质资源收集保存和建立育种群体的依据。     

基于表型性状构建材用云南松核心种质策略研究

【目的】研究旨在构建可靠的材用云南松核心种质,加强其种质资源选育、开发利用研究,解决其种质资源分布广、保存成本高、保存难度大等问题,促进云南松种质资源有效利用。【方法】以云南松26个天然居群的780株样株为原种质,以18个表型性状为原数据,利用2种不同构建策略（利用地理角度与改进的最小距离逐步取样法）,探讨不同构建策略所构建的核心种质对原种质的代表性。【结果】结果表明：（1）地理角度构建出的包含219株样株的种质子集,其遗传多样性指数显著低于改进的最小距离逐步取样法构建的4个种质子集,略高于原种质;该种质子集与原种质的MD值为3.921%,VD值为83.33%,CR值为82.207%,VR值为99.48%;通过对原种质与该种质子集18个性状做主成分分析,累计贡献率分别为79.376%、82.163%,其种质子集样株分布相对集中。（2）改进的最小距离逐步取样法构建的4个抽样比例分别为10%、20%、30%和40%的种质子集中,其中20%抽样比例的种质子集效果最好,该种质子集的多样性指数极显著大于原种质;20%抽样比例种质子集与原种质的MD值为6.363%,VD值为83.33%,CR值为91.099%,VR值为124.448%;对20%抽样比例的种质子集进行主成分分析,累计贡献率为83.539%,且高于原种质,该种质子集样株分布范围覆盖了整个取样范围。【结论】研究表明,不同方法构建的核心种质均获得了原种质不同程度遗传多样性,这2种构建结果均可代表材用云南松种质资源核心种质;而地理角度构建的种质子集在种质资源采集、保存和更新方面更具有优势,可为材用云南松种质资源保存和优良种质选育提供科学方法,同时为其他种质资源的构建提供一种新的参考方法。     

利用表型数据构建陆地棉核心种质

以5963份陆地棉种质资源为材料,根据品种主要突变性状和品种类型分组成11组群,在分组的基础上利用21个表型性状,用非加权类平均聚类分析法,构建了281份陆地棉核心种质,占全部种质资源总量的4.71%。利用不同性状的均值t测验、方差F测验、变异系数、多样性指数t检验、均值、极差、表型方差、变异系数、均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率、变异系数变化率、主成分分析等参数进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的陆地棉核心种质可以代表全部种质的遗传多样性。     

构建我国燕麦核心种质的取样策略研究

采用2种分层方法、3种确定组内取样量方法和2种个体选择方法,分析了3255份燕麦种质资源的12个农艺性状的数据,构建出13个初级核心种质样本。为确定这些样本代表性,分别与总体进行了7个指标的比较,包括数量性状的极差、符合度、平均数、表型方差、遗传多样性指数方差、变异系数及质量性状的频率分布。结果表明。2种分层方法产生的样本在代表性上差异不明显;3种确定组内取样量方法以比例法的代表性最好,对数法的代表性其次,平方根法的代表性最差;在个体选择中,聚类法明显好于随机法。因此,在燕麦核心种质的构建中,先按省份分组,再按比例法确定组内取样量,通过聚类结果选择个体为最佳取样策略。     

贵州核桃核心种质筛选与构建研究北大核心CSCD

为了更好地构建贵州核桃核心种质,该研究以245份贵州核桃种质资源为试材,利用数量性状的遗传变异数据,对其构建方法进行了探索;采用随机取样策略、偏离度取样策略和位点优先取样策略,结合8个取样比例(5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%和50%),进行多次聚类构建核心种质;将核心种质与原种质和保留种质进行t检验比较来评价核心种质,并用主成分分析法和表型性状对核心种质进行确认。结果表明:(1)选取偏离度取样策略,总体取样比例为50%,构建出131份贵州核桃核心种质资源。(2)对种质资源核心库13个数量性状进行主成分分析,其累计贡献率达到76.48%,主成分图中核桃核心种质与原种质的分布较为相似,表明核心种质有效地保存了核桃原种质的遗传结构,并有效避免了种质的冗余。(3)在欧氏距离结合组间联接法的聚类条件下,偏离度取样策略是构建贵州核桃核心种质的最佳方法。     

基于形态性状的甘薯核心种质取样策略研究

选取15%的总体取样比例,采用2种分组方法、3种组内取样量比例和2种组内个体选择方法,分析了476份广西甘薯种质资源的18个农艺性状数据,构建出13个甘薯初级核心种质样本。为确定这些样本的代表性,分别与总体进行了5个指标的比较,包括表型保留比例、表型频率方差、遗传多样性指数、变异系数、极差符合率。结果表明,按资源类型分组优于按来源地分组;组内取样量以对数法代表性最好,简单比例法的代表性其次,平方根法最差;在个体选择中,最小距离逐步取样法优于随机法。因此,按资源类型分组,再按对数比例法确定组内取样量,通过最小距离逐步取样法选择个体是甘薯核心种质构建的最佳取样策略。     

辣椒种质遗传多样性的RAPD和ISSR及其表型数据分析

用RAPDI、SSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析,结果表明:23条RAPD引物共扩增出209条带,平均每个引物扩增出9.09条,多态性位点比率为83.73%;16条ISSR引物共扩增出94条带,平均每个引物扩增出5.88条,多态性位点比率为79.79%.与RAPD相比,ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大,多态性位点比例在亲缘关系较近的一年生辣椒(Capsicum annuum)种内较高,说明ISSR有更高的多态性检测效率,并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析.基于RAPDI、SSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关,且都能将C.annuum与其它栽培种区分开来.     

白桦核心种质构建的聚类方法研究

以白桦240个家系的胸径、树高、材积和纤维素含量数据为依据,采用马氏距离计算家系间距离、10%的取样比例和优先取样法,研究了最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、加权配对算术平均法、可变法和离差平方和聚类法建构的核心种质与原种质的遗传参数、性状相关性及分布格局.结果表明,最短距离法构建白桦初级核心种质均值差异百分率、极差符合率、方差差异百分率和极差符合率分别为0、100%、75%和143%,4个性状相关性显著、相关系数均超过0.5,保持了原种质资源的空间分布格局,是构建白桦核心种质最佳方法.     

利用ISSR分子标记构建濒危植物水青树核心种质

基于全国26个居群的174份水青树Tetracentron sinense种质,利用14条ISSR引物,采用UPGMA聚类法进行多次逐步聚类,利用三种取样策略(随机取样策略、位点优先取样策略和偏离度取样策略)构建初始核心种质,并将各遗传多样性指标进行比较分析,从而确定构建水青树核心种质的最佳方法。利用14条ISSR引物扩增出180个条带,其观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)与Shannon信息指数(I)分别为1.6944、1.3912、0.2321和0.3509,说明水青树具有较低的遗传多样性。采用位点优先取样策略构建的核心种质各遗传多样性指数均大于随机取样策略和偏离度取样策略。利用位点优先取样策略构建了78 份核心种质资源,保留了44.83%原种质样品,遗传多样性指数Na、Ne、H和I的保留率分别为98.69%、100.01%、99.27%和98.67%,比较完好地保留了原种质的遗传多样性和遗传变异。因此,位点优先取样策略是构建水青树核心种质的最佳取样策略。     

构建茶树资源核心种质的设想

本文介绍核心种质的概念、原理和研究内容,指出在当前人力物力不足的情况下,构建茶树遗传资源的核心种质库,是解决基础研究的长期性与生产实际的迫切需要之间矛盾的一种有效途径;并提出构建茶树核心种质库的三步程序和工作设想。     

基于农艺性状的山西普通菜豆初级核心种质构建

利用663份山西省普通菜豆资源基于14个农艺性状,采用比较不同分组原则、取样比例和总体取样量不同组合的取样方法,确定了"地理来源+平方根比例+20%总体取样量"为山西省初级核心种质构建的方法。同时,在此基础上对663份资源中一些具有极端性状的资源进行选择,最终确定152份普通菜豆可作为山西省普通菜豆初级核心种质。通过总体与初级核心种质资源多样性分析,数量性状均值比较,数量性状极值、变幅和标准差比较,性状多样性的差异性分析和各性状总体分布的χ2检验,最终得出:152份普通菜豆资源能够代表山西省普通菜豆资源的总体,可作为山西省普通菜豆评价和创新利用的优先样品集。     

作物种质资源表型性状鉴定评价:现状与趋势

表型是作物基因型与环境互作后呈现出来的性状,包括形态学、生育期、产量、品质、抗性等性状。作物种质资源具有丰富的遗传多样性,并经过数千年在世界不同区域驯化利用中的人工选择,形成了表型性状的多样性,构成育种家选育作物新品种的物质基础。认识和发现作物种质资源表型的多样性需要通过系统、科学的鉴定,特别是培育适应全球气候变化下环境的品种,更需在大量种质资源中发掘和利用抗旱、耐热、抗病虫、水肥高效利用等特性的材料。作物种质资源各类表型性状的鉴定需要对环境进行有效的控制,而多年多点的鉴定可以准确观察鉴定性状的变异水平或表达稳定性,是育种家准确选择和利用性状的重要依据。作物种质资源表型性状的鉴定主要采用田间鉴定、设施鉴定、仪器分析、感官鉴定的方式。近年来,作物种质资源表型性状鉴定已从单一环境、低通量、粗放型鉴定转变为多年多环境、重点性状、高通量精准型鉴定。随着组学技术、智能与信息技术的快速发展,作物种质资源的表型性状鉴定已进入一个新阶段,形成作物育种中重要性状准确快速发掘与应用的坚实基础。     

基于属性分离存储的种质数据组织方法

传统的作物种质数据组织方法,针对不同作物种类建立不同数据表,这种方法已不能有效适应种质数据综合分析的需要.本文提出了一种基于属性分离存储的种质数据组织方法,根据种质的每个属性分别建立数据表,各属性间没有从属关系.该方法可统一数据查询操作,优化查询过程,提高分析效率,具有灵活、可扩展的特点,可以方便地集成与种质分析相关的数据,适用于种质资源分布式数据库和相关信息系统的建立.